度量单位

度量单位15 n示踪材料旨在表达的相对丰度15 n比14 n使用不同的符号。有两个主要的度量单位;一是常用的15 n-enriched材料,而另一种方法是更有用的自然变化时15 N丰度是用来跟踪。

5.2.2 15 n-enriched示踪剂

单位表达了15 n同位素丰度的百分比

/总N

(1995年-):

15 n也是常见的表达丰度变化对N2天然丰度atom % 15 n过剩。15 N / (15 N + N)大气N2的比例已经由垃圾,Svec(1958) 0.003663是1 15 N原子每272 14 N个原子。

5.2.3 15 n-natural丰富

单位表示15 n丰度的变化对一个标准的丰度由N2在空气中(Bedard-Haughn et al . 2003;希勒和科尔1993)。自然变化以来15 n丰度很低,通常1 - 2%的大气N2 (Bedard-Haughn et al . 2003;希勒和科尔1993),单位用来表达N d15N天然丰度(每毫升15 N过剩,即。,每毫升变异从标准):

d15N = R - R(标准)x 1(样本);000;

(标准)R或者定义为:

R = 15 n + 14 n或R = 14 n。

第一个定义是更有用的在源识别研究中,而第二个是用于同位素歧视。后者是最常用的(Bedard-Haughn et al . 2003;Mariotti et al . 1982年)。在天然丰度的层面上,这两个定义是几乎相同的,作为d15N使用两个定义的差异比测量的误差小得多(- 1995;豪克et al . 1994;希勒和科尔1993)。

5.3示踪材料

检查N源或汇强度、流量、或在不同的命运自然和农业生态系统,可以使用两种方法:要么自然15 N丰度的差异或者一个N源人为改变15 N示踪内容应用于生产之间的实质性差异和周围环境(Bedard-Haughn et al . 2003;诺尔斯和布莱克本1993)。

15 n的自然变异丰富被用在许多研究(Kerley和贾维斯1997),尽管它是有限的,明确的自然N-pools大大不同的同位素组成需要确认(Gerzabek et al . 2001年)。Bedard-Haughn et al。(2003)表明,平均最低来源之间的差异大约是5.9%。同位素歧视(教派5.4.1之前)在土壤中N周期复杂的量化N营业额和动力学通过使用天然丰度方法(瓦格纳1991)。

材料包含自然高或低浓度的15 N时,常用的自然差异太低被用来跟踪N,足够高的自然变化时覆盖任何来源和水槽之间的区别,或者当进程需要长期监测。在后一种情况下,需要长期保持高梯度尽管进步re-equilibration由于N流动。而丰富的材料使许多过程的监控,否则无法量化或发现,天然丰度方法(南)使系统能够监控没有任何干扰。然而,N周期扰动通常不是一个问题在农业生态系统N施肥是很常见的(Bedard-Haughn et al . 2003年)。

应用人工示踪剂时,可以使用15 n-enriched或15 n-depleted示踪剂。枯竭的资源更便宜,不倾向于污染实验室设备。不幸的是,他们的示踪价值相当于0.7材料只包含原子% 15 N, N因此可以追踪到植物只在今年的应用,可以跟着进入土壤硝酸盐和有机池只有在土壤有机N含量低于1.5 g N公斤(豪et al . 1994年)。

两个主要15 n-labelling技术通常用于研究土壤- N转换植物系统(1)15 n示踪技术,(2)15 n同位素稀释技术。第一种技术是基于15 n标记底物池和随后的同位素监测的运动通过系统。后者技术标签土壤N池和15 N, N的利率监测内容池的变化和15 N原子%浓缩池是稀释的14 N涌入(哈特和Myrold 1996)。

在开始一项新实验之前,必须决定原子%的差异之间需要跟踪源与汇N,因此15 N标记材料丰富。这是可能的,估计可能的示踪剂稀释过程中监控。例如,许多田间作物、植物的肥料派生N稀释两到四倍与未标记的来自土壤N (Powlson和- 1993)。计算方法的例子可以发现在豪et al .(1994)和Powlson - 20 (1993)。

5.3.1样本收集和处理

需要收集代表土壤和植物样品当与标签进行实地研究N大于与非标签的N,因为少量的污染有极大干扰结果(豪et al . 1994;Powlson和- 1993;希勒和科尔1993)。

与N同位素的应用在农业研究中,植物材料和土壤通常采样。工厂抽样通常需要收集的总生物量作物,然后分成其组成植物部分。分离植物到分数N相对同质的内容推荐,因为不同的15 N丰度可以发现在不同的分数(见在教派。5.3.5.1同位素歧视)。如果植物部分不完全混合,然后可能会出现误差。很有决心的原子% 15 n的采样材料。原子% 15 N的整个植物可以作为加权平均计算原子% 15 N的各个部分的数量(公斤N农业的各个部分。如果它是不可能将植物划分为均匀的组织,那么重要的是样品不均匀混合物后才彻底干燥和研磨粒子大小低于100目(豪et al . 1994;Powlson和- 1993;希勒和科尔1993)。

multi-season研究期间,应特别注意,以确保抽样或收获操作不会引起情节之间的交叉污染。污染尤为严重时大量的材料运输穿过田野(例如,玉米秸秆)和相对较高的15 n浓缩(豪et al . 1994;Powlson和- 1993)。

土壤采样,足够数量的核心需要准确估计混合情节与给定的平均精度。提供的例子的核心估计戈麦斯和戈麦斯(1984)和豪et al . (1994)。当探索不同土壤的视野,不同的15 n充实通常发现。土壤表面附近通常有更高的15 n浓缩比深层土壤(Powlson和- 1993)。

采样和材料加工还需要执行与极端的保健和合适的设备,以避免交叉污染。最重要的规则在准备样品的分析(一)定量转换措施避免同位素分馏在不完整的转换或N损失;(b)避免任何污染,特别是天然丰度样品的富集材料;(c)代表均匀使;(d)复制样品;和(e)实验室内部比较。植物或土壤样本需要地面时,磁盘或钢球磨煤机后续样品之间更容易清洁,通常会实现更细磨比锤或knife-mills (Powlson和- 1993)。

继续阅读:分析方法

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